CN112743951A - 一种地下粮仓用复合材料板及其施工方法 - Google Patents

一种地下粮仓用复合材料板及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地下粮仓用复合材料板及其施工方法，复合材料板包括依次叠合的隔离层、上防水层、增强层、下防水层和结合层；所述上防水层为添加功能助剂的功能树脂膜，所述增强层为连续纤维增强热塑性复合材料预浸片，所述下防水层分别与结合层和增强层贴合。本发明为多层结构防水卷材，由连续纤维增强热塑性复合材料与各种功能性材料相结合，整体材料全部选择食品安全材料，满足FDA标准，产品安全环保，施工安全无污染；本发明通过设计上防水层的功能性，赋予防水、抗菌、防霉、耐磨等功能性；可通过金属焊条进行热熔焊接拼接处形成增强焊缝，密封性强，连接可靠。

Description

一种地下粮仓用复合材料板及其施工方法
技术领域
本发明涉及复合板材相关技术领域，具体是一种地下粮仓用复合材料板及其施工方法。
背景技术
目前，随着技术的发展，出现了越来越多的防水材料，通常以自粘形式或施胶加工形式与钢筋混凝土结合，形成防水仓壁。
公告号为CN 101696603 B公开了一种半圆筒围成的地下粮仓，其内壁为一层厚度大于或等于2mm的钢板，混凝土仓壁与钢板用钢构件连接形成组合结构的仓壁。钢板与现浇混凝土相结合的结构形式，钢板作为侧壁的模板，节省仓壁的施工费用，加快整体施工速度，提高了仓壁的刚度和强度，有利于地下粮仓向更大更深方向发展，增大了该仓型的适用范围，但由于钢材密度较大，转运及施工较为困难。通过焊接拼缝，可以解决了地下粮仓防水防潮问题，但钢材对地下环境要求高，长期使用仍会存在生锈、腐蚀的问题。
公告号为CN 1233909 C公开了一种多层复合结构的防水卷材及其施工方法，所述防水卷材由隔离层，下层防水胶层、增强层、上层防水材料和结合层组成，所述结合层的顶面设置有颗粒层，所述隔离层为隔离纸或隔离膜；所述增强层为聚酯胎基、聚丙烯胎基或玻纤胎基；所述下层防水材料层为自粘橡胶沥青料层；所述上层防水胶料层为高分子聚合物改性沥青胶料层或自粘橡胶沥青胶料层。该防水卷材的的预铺法施工方法和湿铺法施工方法中，预铺法可免除传统施工必须铺设保护层，而湿铺法可免除传统施工中必须做基层找平工序。
此外，也有些地下粮仓项目采用防水结构胶，将聚丙烯塑料板或PVC水晶板等低吸水率塑料板材与基层混凝土粘接起来，防水胶水本身能形成防水涂层，又可以将塑料板贴于混凝土表面，形成防水仓壁，起到隔热、防腐、防霉、防渗的作用。但塑料板产品尺寸基本固定，厚度2-30mm，常规规格1300mm×2000mm，施工较困难。并且相邻板材之间存在拼接缝，需要对拼接缝进行焊接处理，焊接点处抵抗水压能力差，渗水风险高。
鉴于地下粮仓的特殊性，除须具备必要的力学性能、耐化学腐蚀、低吸水率等使用性能外，还应满足易于施工和健康、环保的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地下粮仓用复合材料板及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种地下粮仓复合材料板，
包括依次叠合的隔离层、上防水层、增强层、下防水层和结合层；所述上防水层为功能树脂膜，所述功能树脂膜包括以下重量份的A组分、B组分和C组分：
A组分包括以下重量份的组分：纳米二氧化钛：10-15份；聚丙烯70-85份；聚乙烯5-10份；硅酮母粒1-5份；光稳定剂0.1-0.3份；主抗氧化剂0.1-0.2份；辅助抗氧化剂0.1-0.2份；
B组分包括以下重量份的组分：聚丙烯90-95份；无机银离子抗菌剂3-5份；主抗氧化剂0.5-1份；辅助抗氧化剂0.5-1份；
C组分包括以下重量份的组分：聚丙烯90～95份，OBPA防霉剂3～5份，主抗氧化剂：0.5～1份，辅助抗氧化剂：0.5～1份；
所述增强层为连续纤维增强热塑性复合材料预浸片，所述下防水层分别与结合层和增强层贴合。
作为本发明进一步的方案：所述隔离层为隔离膜，材质为PET树脂。
作为本发明进一步的方案：所述功能树脂膜中A组分:B组分:C组分的重量比为6-8:1-2:1-3。
作为本发明进一步的方案：所述下防水层为聚烯烃树脂，下防水层厚度与上防水层厚度相同。
作为本发明进一步的方案：所述连续纤维增强复合材料预浸片是由连续纤维纱线通过熔融浸渍法制成的纤维增强热塑性复合材料预浸片，由增强纤维经过熔融的基体树脂充分浸渍加工而成。
作为本发明进一步的方案：所述增强纤维为玻璃纤维，所述基体树脂由聚烯烃树脂和助剂组成。
作为本发明进一步的方案：所述结合层为密度为60-150g/m2PET树脂双向交叉水刺无纺布。
一种地下粮仓复合材料板的施工方法包括以下步骤：
1)、先铺设下层复合材料板；
2)、在距离下层复合材料板宽度的上边缘≥50mm处，铺设导电金属网/条，并使其通电加热，将导电金属网/条厚度的1/3-1/2部分嵌入下层衬板内部；
3)、铺设上复合材料板，将导电金属网/条通电，加压以保证金属网/条完全嵌入上下衬板内部；
4)、上层衬板边缘处，采用直径为2-5mm的PP焊条热熔焊接并密封。
作为本发明进一步的方案：所述上复合材料板和下复合材料板的搭接宽度≥50mm，且小于导电金属网/条的宽度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明为多层结构防水卷材，由连续纤维增强热塑性复合材料与各种功能性材料相结合，整体材料全部选择食品安全材料，满足FDA标准，产品安全环保，施工安全无污染；
2)本发明通过设计上防水层的功能性，赋予防水、抗菌、防霉、耐磨等功能性；
3)内置金属焊条，热熔焊接，拼接处形成增强焊缝，密封性强，连接可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中复合板材施工的结构示意图。
其中：隔离层1、上防水层2、增强层3、下防水层4、结合层5。
上层衬板100、下层衬板200、金属网/条300。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一，请参阅图1，本发明实施例中，一种地下粮仓复合材料板，包括依次叠合的隔离层1、上防水层2、增强层3、下防水层4和结合层5，所述隔离层1为隔离膜，材质为PET树脂，起到防污、保护上防水层的作用，施工完成后，可去除；
所述上防水层2为功能树脂膜，主体树脂材料与增强层3的树脂材料一致，属于聚烯烃树脂，通过添加功能助剂，使其具有抗菌、防霉、抗UV、耐磨、防污、耐刮擦等功能。该功能树脂膜由以下重量份例的组分组成：A组分:B组分:C组分＝8:1:1；其中A组分包括以下重量份的组分：纳米二氧化钛：10份(金红石型二氧化钛与锐钛型二氧化钛比例为5：1)；聚丙烯80份；聚乙烯4.7份；硅酮母粒5份(硅氧烷、二氧化硅等有效成分占比30份)；光稳定剂0.1份；主抗氧化剂0.1份；辅助抗氧化剂0.1份；
B组分包括以下重量份的组分：聚丙烯93份；无机银离子抗菌剂5份；主抗氧化剂1份；辅助抗氧化剂1份；
C组分包括以下重量份的组分：聚丙烯95份；OBPA防霉剂剂3份，主抗氧化剂1份，辅助抗氧化剂1份，A组分为光催化抗菌体系，在近紫外线光照条件下，激发纳米二氧化钛的抗菌效应，同时该体系除具有优异的抗菌性能外，还具有防污自清洁、抗刮擦、抗UV等功能性能；B组分为无机银离子抗菌体系，抗菌剂通过银离子的缓慢释放，可充分、持久发挥抗菌功效；C组分为有机抗菌防霉体系，该体系可同时防霉、抗菌、抗藻类等微生物。该上防水层厚度为0.1mm-1.0mm，吸水率＜0.01％；具有稳定、长效的抗菌作用；安全环保，可通过FDA标准，满足食品接触性材料的要求。
所述增强层3为连续纤维增强热塑性复合材料预浸片，铺层结构属于对称铺层，其中0°片为复合材料板的长度方向，铺层结构分为[0/90/90/0]ns，[0/90/90/0/90/0]ns，[0/90/90/0/0/90/90/0]ns和[0/90/0/90/90/0/90/0]ns四种对称结构形式，其中n为单元循环数，n≥1的整数，n的大小取决于制品的厚度和性能要求。层数≥4，厚度≥1.2mm，吸水率≤0.05％。所述的连续纤维增强复合材料预浸片是由连续纤维纱线通过熔融浸渍法制成的纤维增强热塑性复合材料预浸片，由增强纤维经过熔融的基体树脂充分浸渍加工而成，厚度范围为0.1-0.5mm，所述增强纤维为玻璃纤维，线密度为1200tex、2400tex、4800tex，含量为40％-70％，所述基体树脂为聚烯烃树脂、助剂组成的一种或者几种以任意比的组合。所述助剂包括相容剂、抗氧剂、润滑剂、抗紫外稳定剂等功能性添加剂中的一种或多种组合。
所述下防水层4为聚烯烃树脂，厚度为0.1-1.0mm，吸水率≤0.01％。与上防水层2厚度一致，通过淋膜加工，先与结合层5贴合，再与增强层3复合。下防水层4可有效防止防渗防潮。
所述结合层5为60-150g/m2PET双向交叉水刺无纺布，复合材料板作为地下粮仓仓壁的模板，混凝土直接浇筑，未固化的混凝土具有一定的流动性和渗透力，进入结合层的纤维内部，固化后与纤维形成一种新型纤维增强水泥复合材料界面层，从而无须施胶，即实现了与混凝土基层高强度粘合的作用，且节省仓壁的施工费用，加快整体施工速度。
实施例二，一种地下粮仓用复合材料板，包括依次叠合的隔离层1、上防水层2、增强层3、下防水层4和结合层5，其中，上、下防水层厚度均为0.3mm，结合层为120g/m2PET无纺布。增强层为20层0.25mm厚的玻璃纤维增强预浸片复合而成，铺层方式为[0/90/90/0]4s，纤维含量为40wt份。上防水层树脂膜配方为：A组分：B组分：C组分＝8：1：1；其中A组分：纳米二氧化钛占比15份，金红石型二氧化钛与锐钛型二氧化钛比例为2：1；聚丙烯75份，聚乙烯7.3份，硅酮母粒：2份(硅氧烷、二氧化硅等有效成分占比30份)，光稳定剂：0.3份，主抗氧化剂：0.2份，辅助抗氧化剂：0.2份。B组分：聚丙烯95份，无机银离子抗菌剂3份，主抗氧化剂：1份，辅助抗氧化剂：1份。C组分：聚丙烯95份，OBPA防霉剂剂3份，主抗氧化剂：1份，辅助抗氧化剂：1份。
对比例1，一种地下粮仓用聚丙烯塑料板，厚度4mm，采用如下配方制备：聚丙烯95份，聚乙烯5份。
对比例2，一种地下粮仓用复合材料板，包括依次叠合的隔离层1、上防水层2、增强层3、下防水层4和结合层5，其中，上、下防水层厚度均为0.3mm，结合层为120g/m2PET无纺布。增强层为20层0.25mm厚的玻璃纤维增强预浸片复合而成，铺层方式为[0/90/90/0]4s，纤维含量为40wt份。上防水层树脂膜配方为：A组分：B组分：C组分＝5：1：1；其中A组分：纳米二氧化钛占比15份，金红石型二氧化钛与锐钛型二氧化钛比例为2：1；聚丙烯75份，聚乙烯7.3份，硅酮母粒：2份(硅氧烷、二氧化硅等有效成分占比30份)，光稳定剂：0.3份，主抗氧化剂：0.2份，辅助抗氧化剂：0.2份。B组分：聚丙烯95份，无机银离子抗菌剂3份，主抗氧化剂：1份，辅助抗氧化剂：1份。C组分：聚丙烯95份，OBPA防霉剂剂3份，主抗氧化剂：1份，辅助抗氧化剂：1份。
取上述实施例板材样品进行测试，测试结果如表1
表1
Figure BDA0002878021660000031
可见，本发明的复合板材具有防水、抗菌、防霉、防锈、防虫蛀的优点，具有高强度，密度小的特点，便于加工，提高施工效率：柔韧，长度不限，可自行剪裁，适于各种形状仓型铺设；可热熔焊接，实现一体化无缝拼接，有效防止渗水。
如图2，上述复合材料板在作为地下粮仓板材时，通过以下步骤施工：
(1)先铺设下层复合材料板；
(2)在距离下层复合材料板宽度的上边缘≥50mm处，铺设导电金属网/条300，并使其通电加热，约导电金属网/条厚度的1/3-1/2部分嵌入下层衬板200内部；导电金属条为曲线型或折线型；
(3)铺设上复合材料板，上、下复合材料板的搭接宽度≥50mm，＜导电金属网/条300的宽度。通电金属网/条，加热加压以保证金属网/条300完全嵌入上下衬板内部。在拼接处形成金属基增强复合材料，以保证粘接强度；
(4)上层衬板100边缘处，采用直径为2-5mm的PP焊条400热熔焊接并密封。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种地下粮仓复合材料板，其特征在于：包括依次叠合的隔离层、上防水层、增强层、下防水层和结合层；所述上防水层为功能树脂膜，所述功能树脂膜包括以下重量份的A组分、B组分和C组分：
A组分包括以下重量份的组分：纳米二氧化钛：10-15份；聚丙烯70-85份；聚乙烯5-10份；硅酮母粒1-5份；光稳定剂0.1-0.3份；主抗氧化剂0.1-0.2份；辅助抗氧化剂0.1-0.2份；
B组分包括以下重量份的组分：聚丙烯90-95份；无机银离子抗菌剂3-5份；主抗氧化剂0.5-1份；辅助抗氧化剂0.5-1份；
C组分包括以下重量份的组分：聚丙烯90～95份，OBPA防霉剂3～5份，主抗氧化剂：0.5～1份，辅助抗氧化剂：0.5～1份；
所述增强层为连续纤维增强热塑性复合材料预浸片，所述下防水层分别与结合层和增强层贴合。
2.根据权利要求1所述的一种地下粮仓复合材料板，其特征在于：所述隔离层为隔离膜，材质为PET树脂。
3.根据权利要求1所述的一种地下粮仓复合材料板，其特征在于：所述功能树脂膜中A组分:B组分:C组分的重量比为6-8:1-2:1-3。
4.根据权利要求1所述的一种地下粮仓复合材料板，其特征在于：所述下防水层为聚烯烃树脂，下防水层厚度与上防水层厚度相同。
5.根据权利要求1所述的一种地下粮仓复合材料板，其特征在于：所述连续纤维增强复合材料预浸片是由连续纤维纱线通过熔融浸渍法制成的纤维增强热塑性复合材料预浸片，由增强纤维经过熔融的基体树脂充分浸渍加工而成。
6.根据权利要求5所述的一种地下粮仓复合材料板，其特征在于：所述增强纤维为玻璃纤维，所述基体树脂由聚烯烃树脂和助剂组成。
7.根据权利要求1所述的一种地下粮仓复合材料板，其特征在于：所述结合层为密度为60-150g/m2 PET树脂双向交叉水刺无纺布。
8.一种根据权利要求1-7任一所述的地下粮仓复合材料板的施工方法，其特征在于:
包括以下步骤：
1)、先铺设下层复合材料板；
2)、在距离下层复合材料板宽度的上边缘≥50mm处，铺设导电金属网/条，并使其通电加热，将导电金属网/条厚度的1/3-1/2部分嵌入下层衬板内部；
3)、铺设上复合材料板，将导电金属网/条通电，加压以保证金属网/条完全嵌入上下衬板内部；
4)、在上层衬板边缘处采用直径为2-5mm的PP焊条热熔焊接并密封。
9.根据权利要求8所述的一种地下粮仓复合材料板的施工方法，其特征在于：所述上复合材料板和下复合材料板的搭接宽度≥50mm，且小于导电金属网/条的宽度。
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